JPS6023950A - 金属蒸気放電灯 - Google Patents
金属蒸気放電灯Info
- Publication number
- JPS6023950A JPS6023950A JP13220283A JP13220283A JPS6023950A JP S6023950 A JPS6023950 A JP S6023950A JP 13220283 A JP13220283 A JP 13220283A JP 13220283 A JP13220283 A JP 13220283A JP S6023950 A JPS6023950 A JP S6023950A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating body
- covering
- arc tube
- lamp
- lighting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/52—Cooling arrangements; Heating arrangements; Means for circulating gas or vapour within the discharge space
Landscapes
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は外管内に所定のガスを封入した。
例えばメタルハライドランプや高圧ナトリウムラング等
の金属蒸気放電灯の効率向上に関するものである。
の金属蒸気放電灯の効率向上に関するものである。
以下、金属蒸気放電灯のうちメタルハライドランプを例
にして説明を進めるが、この発明はそれ以外の金属蒸気
放電灯に適用できることは言うまでもない。
にして説明を進めるが、この発明はそれ以外の金属蒸気
放電灯に適用できることは言うまでもない。
第１図は従来の鉛直点灯形のメタルノ・ライドランプの
構造を示す正面図であり１石英ガラス製の発光管（１）
はその内部両端に一対の主電極（２ａ）、 （２ｂ）を
有するとともに、その内部には希ガス、水銀及び金属ハ
ロゲン化物が封入されている。外管（３）は発光管（１
１を覆っておシ、その内部には例えば所定圧力の窒素ガ
スが封入されている。口金（４）は外管（３）の上端に
装着され、電極（２ａ）、 （２ｂ）に電気的に接続さ
れている。発光管＋１１の下端には保温膜（５）が設け
られ１例えばジルコニアの塗膜により形成されている。
構造を示す正面図であり１石英ガラス製の発光管（１）
はその内部両端に一対の主電極（２ａ）、 （２ｂ）を
有するとともに、その内部には希ガス、水銀及び金属ハ
ロゲン化物が封入されている。外管（３）は発光管（１
１を覆っておシ、その内部には例えば所定圧力の窒素ガ
スが封入されている。口金（４）は外管（３）の上端に
装着され、電極（２ａ）、 （２ｂ）に電気的に接続さ
れている。発光管＋１１の下端には保温膜（５）が設け
られ１例えばジルコニアの塗膜により形成されている。
このような構成のものは口金（４）を上方にして点灯す
るものであるが、そのような点灯状態においては１発光
管（１）内の気体の対流と、外管（３）内の窒素の対流
とによシ発光管（１１の下端は冷却されて最冷部となる
。
るものであるが、そのような点灯状態においては１発光
管（１）内の気体の対流と、外管（３）内の窒素の対流
とによシ発光管（１１の下端は冷却されて最冷部となる
。
金属ハロゲン化物の蒸気圧は、上記最冷部の温度に依存
して変化するため、ランプ効率も最冷部温度に依存する
ことになるが、上記最冷点温度を上昇させる手段として
、従来、ジルコニア塗膜（５）の膜厚を厚くしたシ、塗
膜（５）の塗シ幅を増やす方法が取られていた。
して変化するため、ランプ効率も最冷部温度に依存する
ことになるが、上記最冷点温度を上昇させる手段として
、従来、ジルコニア塗膜（５）の膜厚を厚くしたシ、塗
膜（５）の塗シ幅を増やす方法が取られていた。
しかしながら、塗膜（５）の膜厚を厚くする場合、その
安定な特性の維持が困難で点灯中の熱ザイクルで塗膜（
５）が剥離するなどの欠点があったまた。塗膜（５）の
塗υ幅を増やす場合、ジルコニアに添加された被着剤の
影響などによシ、アークから放射された可視光が吸収さ
れてしまう割合が増えたシ、あるいは保温膜（５）を設
置した付近の発光管（１）の温度分布が不均一になシ十
分な効率向上が実現できないという欠点があった別の保
温体の従来例として１例えば特公昭４１−２８６７号公
報（米国特許出願扁８６８４７１・１９６４，５．１９
）では、金属性の端キャップを発光管端部に設置し、該
端キャンプと発光管外壁の隙間に耐熱性繊維質物質を充
填し９発光管端部温度を上昇させる技術が開示されてい
るしかしながら、上記の方法においては９点灯時発光管
内に形成されたアークからの光出力（可視光）の一部が
上記耐火性繊維、物質などに吸収されたシ、あるいはた
とえ可視光の大部分が上記端キャップによってアーク内
に反射されるとしても、アーク中に存在する金属ハロゲ
ン化物、あるいは解離した金属によって吸収されるため
、効率向上の上では好ましい保温方法ではなかった。
安定な特性の維持が困難で点灯中の熱ザイクルで塗膜（
５）が剥離するなどの欠点があったまた。塗膜（５）の
塗υ幅を増やす場合、ジルコニアに添加された被着剤の
影響などによシ、アークから放射された可視光が吸収さ
れてしまう割合が増えたシ、あるいは保温膜（５）を設
置した付近の発光管（１）の温度分布が不均一になシ十
分な効率向上が実現できないという欠点があった別の保
温体の従来例として１例えば特公昭４１−２８６７号公
報（米国特許出願扁８６８４７１・１９６４，５．１９
）では、金属性の端キャップを発光管端部に設置し、該
端キャンプと発光管外壁の隙間に耐熱性繊維質物質を充
填し９発光管端部温度を上昇させる技術が開示されてい
るしかしながら、上記の方法においては９点灯時発光管
内に形成されたアークからの光出力（可視光）の一部が
上記耐火性繊維、物質などに吸収されたシ、あるいはた
とえ可視光の大部分が上記端キャップによってアーク内
に反射されるとしても、アーク中に存在する金属ハロゲ
ン化物、あるいは解離した金属によって吸収されるため
、効率向上の上では好ましい保温方法ではなかった。
さらに、別の保温体の従来例として１例えば特公昭４１
−２８６５号公報（米国特許出願Ａ３２５６７２； １
９６８．１１．２２）では９発光管を囲繞するようなガ
ラス筒を遮へい板とともに設置することにより１発光管
の温度を高める技術が開示されている。しかしながら、
上記の方法において、確かに保温効果は高まるが発光管
全体を保温しているため発光管の最高温度も同時に高め
ることになシ、ランプの寿命特性上好ましくない。また
９発光管管壁の軸方向の温度差（最冷点温度と最高温度
との差）は改善されないため、アークの軸方向の発光む
らは依然として解決されず、十分な効率向上が実現でき
ないという欠点を有していた。
−２８６５号公報（米国特許出願Ａ３２５６７２； １
９６８．１１．２２）では９発光管を囲繞するようなガ
ラス筒を遮へい板とともに設置することにより１発光管
の温度を高める技術が開示されている。しかしながら、
上記の方法において、確かに保温効果は高まるが発光管
全体を保温しているため発光管の最高温度も同時に高め
ることになシ、ランプの寿命特性上好ましくない。また
９発光管管壁の軸方向の温度差（最冷点温度と最高温度
との差）は改善されないため、アークの軸方向の発光む
らは依然として解決されず、十分な効率向上が実現でき
ないという欠点を有していた。
上記諸欠点を改善するために本発明者らは先に第２図に
示すようなものを提案した。（特願昭５７−２０５９９
号）すなわちステンレス製の保持バンド（７）によって
保持され１発光管（１）の下部を覆う筒状の透光性被覆
体（６）を設け、その下端を底面部（６ｂ）で閉塞する
ことによシ、外管（３）内に刺入した窒素の対流で発光
管（１１の下部特に封止底部（Ｆ）が冷却されることを
防止し、ランプ効率を大巾に向上させることができた。
示すようなものを提案した。（特願昭５７−２０５９９
号）すなわちステンレス製の保持バンド（７）によって
保持され１発光管（１）の下部を覆う筒状の透光性被覆
体（６）を設け、その下端を底面部（６ｂ）で閉塞する
ことによシ、外管（３）内に刺入した窒素の対流で発光
管（１１の下部特に封止底部（Ｆ）が冷却されることを
防止し、ランプ効率を大巾に向上させることができた。
なお（０）は電極（２ｂ）の封止部である。
しかしこのような構成のものは被覆体（６）の上端が開
放しているので、被覆体（６）内の発光管ｆｉｌ近傍の
高温の窒素は上方に浮上し、その分だけ側壁（６ａ）の
上縁から比較的低温の窒素が流入するため発光管（１１
の下部の保温がまだ充分ではないという欠点があった。
放しているので、被覆体（６）内の発光管ｆｉｌ近傍の
高温の窒素は上方に浮上し、その分だけ側壁（６ａ）の
上縁から比較的低温の窒素が流入するため発光管（１１
の下部の保温がまだ充分ではないという欠点があった。
この発明は上記欠点を改善することを主目的としてなさ
れたもので２発光管全体を覆う筒状の透光性被覆体を設
け、この被覆体の一端を閉じ、他端を開放することによ
り、どのような点灯姿勢でも保温効果が良好で、効率の
高い金属蒸気放電灯を提案するものである。
れたもので２発光管全体を覆う筒状の透光性被覆体を設
け、この被覆体の一端を閉じ、他端を開放することによ
り、どのような点灯姿勢でも保温効果が良好で、効率の
高い金属蒸気放電灯を提案するものである。
第８図はこの発明の一実施例を示す断面図で、図におい
て、（８）は石英ガラス製の円筒状の透光性被覆体で、
この被覆体（８）はその上端を加熱軟化して内方に屈曲
し、この屈曲部（８ａ）とリード線（９）との間は殆ん
ど閉じている。一方被覆体（８）の下端は電極（２ｂ）
の封止部（Ｇ）の下端より下方に延び、その端部は開放
している。すなわち被覆体（８）は発光管（１）全体を
覆うように構成されている。
て、（８）は石英ガラス製の円筒状の透光性被覆体で、
この被覆体（８）はその上端を加熱軟化して内方に屈曲
し、この屈曲部（８ａ）とリード線（９）との間は殆ん
ど閉じている。一方被覆体（８）の下端は電極（２ｂ）
の封止部（Ｇ）の下端より下方に延び、その端部は開放
している。すなわち被覆体（８）は発光管（１）全体を
覆うように構成されている。
このような構成の放電灯を口金（４）を上にして点灯す
ると、（以下ベースアップ点灯と呼ぶ）被覆体（８）の
上端が殆んど閉じているため、被覆体（８）の下端が開
放していても被覆体（８）内の窒素は殆んど流動せず、
第２図のものより発光管＋Ｉ＋の下部の保温効果はよシ
良好となってランプ効率は向上する。
ると、（以下ベースアップ点灯と呼ぶ）被覆体（８）の
上端が殆んど閉じているため、被覆体（８）の下端が開
放していても被覆体（８）内の窒素は殆んど流動せず、
第２図のものより発光管＋Ｉ＋の下部の保温効果はよシ
良好となってランプ効率は向上する。
またこのような構成のものを口金を下にして点灯すると
、（以下ベースダウン点灯と呼ぶ）被覆体（８）の開口
部内にある窒素と、開口部周辺にある外管（３）内部の
窒素との温度が余シ変らないので第２図のもののように
被覆体（８）内の窒素の浮上は余シ起らず、やはシ被榎
体（８）内部の窒素は余り流動しないのでランプ効率が
向上する。またこの場合は被覆体（８）内に僅かな窒素
の流入があるので特に発光管（１）の上下方向の温度分
布が均一になるので光束維持率も良好となる。
、（以下ベースダウン点灯と呼ぶ）被覆体（８）の開口
部内にある窒素と、開口部周辺にある外管（３）内部の
窒素との温度が余シ変らないので第２図のもののように
被覆体（８）内の窒素の浮上は余シ起らず、やはシ被榎
体（８）内部の窒素は余り流動しないのでランプ効率が
向上する。またこの場合は被覆体（８）内に僅かな窒素
の流入があるので特に発光管（１）の上下方向の温度分
布が均一になるので光束維持率も良好となる。
また更に上記のような構成の放電灯を水平又傾斜点灯し
た場合にも電４Ｍ （２ａ） （２ｂ）近傍は窒素の対
流に直接晒されないのでランプ効率は向上する。
た場合にも電４Ｍ （２ａ） （２ｂ）近傍は窒素の対
流に直接晒されないのでランプ効率は向上する。
すなわち上記のような構成の放電灯はあらゆる点灯姿勢
に対して高い効率が得られるという効果がある。
に対して高い効率が得られるという効果がある。
なお上記実施例においては被覆体（８）は口金（４）側
が閉じ９反口金側が開放していたが、その反対でも同様
な効果が得られる。
が閉じ９反口金側が開放していたが、その反対でも同様
な効果が得られる。
以上の効果を確かめるために次の実験をおこなった。
先ず従来例試料として第１図に示した鉛直点灯構造の４
００Ｗメタルハライドランプを作成した。そ°の発光管
ｉｌｌの内径は２ Ｃｒｎ ｌ電極（２ａ） （２ｂ）
の先端間距離は４．５０ｍで９発光管（１１内には９．
５ ｍｇの沃化ナトリウムと、 １０．６ ｍｇの沃化
スカンジウムとともに適量の水銀及びアルゴンガスを封
入した。まだジルコニア塗膜（５）の膜厚を６０μｍと
し、塗膜（５）の塗り巾を種々変化させてランプ効率を
調べたところ、電極（２ｂ）の先端より０．２ｃｍ 上
までの塗シ巾のとき層重効率１１１１ｍ／Ｗ （１００
時１０１値）が得られた。また点灯８０００時間での光
束維持率は５２饅であった。
００Ｗメタルハライドランプを作成した。そ°の発光管
ｉｌｌの内径は２ Ｃｒｎ ｌ電極（２ａ） （２ｂ）
の先端間距離は４．５０ｍで９発光管（１１内には９．
５ ｍｇの沃化ナトリウムと、 １０．６ ｍｇの沃化
スカンジウムとともに適量の水銀及びアルゴンガスを封
入した。まだジルコニア塗膜（５）の膜厚を６０μｍと
し、塗膜（５）の塗り巾を種々変化させてランプ効率を
調べたところ、電極（２ｂ）の先端より０．２ｃｍ 上
までの塗シ巾のとき層重効率１１１１ｍ／Ｗ （１００
時１０１値）が得られた。また点灯８０００時間での光
束維持率は５２饅であった。
また上記と同様の仕様で発光管（ｌ＋の両端にジルコニ
ア塗膜（５）を有する水平点灯構造を有するものは水平
点灯でランプ効率９６１ｍ ／Ｗ 、（１００時間値）
５ｏｏｏ時点灯時の光束維持率は４７％であった。
ア塗膜（５）を有する水平点灯構造を有するものは水平
点灯でランプ効率９６１ｍ ／Ｗ 、（１００時間値）
５ｏｏｏ時点灯時の光束維持率は４７％であった。
次に異なる従来例試料として塗膜（５）がない点以外は
上記仕様と全く同様な発光管（１）を用いて第２図の構
造のものを試作した。この場合の被覆体（６）として内
径８Ｃｍ、肉）ｒ４０−８ｃｍの石英ガラス製のものを
用いた。被覆体（６）の上端を上に延ばすに従いラング
効率は向上して上端が発光管（１）のほぼ中央になると
最大効率に達し、そのときのランプ効率は１２０１ｍ／
Ｗ （１００時間値）９点灯３０００時間での光束維
持率は７２係であった。
上記仕様と全く同様な発光管（１）を用いて第２図の構
造のものを試作した。この場合の被覆体（６）として内
径８Ｃｍ、肉）ｒ４０−８ｃｍの石英ガラス製のものを
用いた。被覆体（６）の上端を上に延ばすに従いラング
効率は向上して上端が発光管（１）のほぼ中央になると
最大効率に達し、そのときのランプ効率は１２０１ｍ／
Ｗ （１００時間値）９点灯３０００時間での光束維
持率は７２係であった。
実施例試料としてはやはシ塗膜（５）を設けない点を除
いて第１図の従来例試料と全く同様な仕様の発光管（１
）と、内径ａＣｍ、肉厚０．８０ｍの石英ガラス製の被
覆体（８）とを用いて第８図の構造のものを試作した。
いて第１図の従来例試料と全く同様な仕様の発光管（１
）と、内径ａＣｍ、肉厚０．８０ｍの石英ガラス製の被
覆体（８）とを用いて第８図の構造のものを試作した。
その場合被覆体（８）の下端は電極（２ｂ）の封止部（
Ｇ）の下端よりもほぼ０．８ｃｍ長くなるように製作し
た。このようなものをベースアップ点灯したときのラン
プ効率は１２８１ｍ ／Ｗ （１００時間値）１点灯３
０００時間での光束維持率は７２％、ベースダウン点灯
したとき ・のランプ効率は１２４１ｍ ／ Ｗ （１
００時間値）。
Ｇ）の下端よりもほぼ０．８ｃｍ長くなるように製作し
た。このようなものをベースアップ点灯したときのラン
プ効率は１２８１ｍ ／Ｗ （１００時間値）１点灯３
０００時間での光束維持率は７２％、ベースダウン点灯
したとき ・のランプ効率は１２４１ｍ ／ Ｗ （１
００時間値）。
点灯８０００時間での光束維持率は・７４嗟であった。
また水平点灯時のランプ効率は１１７１ＪＷ（１００時
間値）１点灯３０００時間での光束維持率は６５４であ
った。
間値）１点灯３０００時間での光束維持率は６５４であ
った。
この試作品では電極（２ａ）のリード線（９）との間の
空隙は極力小さくなるようにしだが、適宜の空隙を設け
、この空隙部に石英ガラスウールやパイレックスグラス
クールのような耐熱性繊維物質等を充填すると、被覆体
（８）内の窒素の流動を更に抑制してランプ効率が向上
するばかりでなく０点灯、消灯時のヒートサイクルや輸
送等による被覆体（８）のクラックが防止できるという
効果がある。
空隙は極力小さくなるようにしだが、適宜の空隙を設け
、この空隙部に石英ガラスウールやパイレックスグラス
クールのような耐熱性繊維物質等を充填すると、被覆体
（８）内の窒素の流動を更に抑制してランプ効率が向上
するばかりでなく０点灯、消灯時のヒートサイクルや輸
送等による被覆体（８）のクラックが防止できるという
効果がある。
この発明はまた発光管の片側に一対の主電極を有するよ
うなもの忙適用しても同様の効果が得られる。
うなもの忙適用しても同様の効果が得られる。
上記実施例は沃化スカンジウムと沃化ナトリウムとを封
入したメタルハライドランプであったが、その他の金属
ハロゲン化物を封入したメタルハライドランプ、或は高
圧ナトリウムランプや高圧水銀ランプ等の金属蒸気放電
灯についても同様な効果が得られる。
入したメタルハライドランプであったが、その他の金属
ハロゲン化物を封入したメタルハライドランプ、或は高
圧ナトリウムランプや高圧水銀ランプ等の金属蒸気放電
灯についても同様な効果が得られる。
また上記実施例においては、被覆体（８）は石英ガラス
を用いたが、アルミナ管、イツトリア管などの延光性セ
ラミック、或いは必要な耐熱性を有するものであれば他
のガラス等でもよい。
を用いたが、アルミナ管、イツトリア管などの延光性セ
ラミック、或いは必要な耐熱性を有するものであれば他
のガラス等でもよい。
なお被覆体（８）の一端を開放したのは工程を簡略化す
るためである。
るためである。
この発明は以上説明したとおり、一端が閉じ、他端が開
放した被覆体で発光管全体を僚うようにすることにより
、あらゆる点灯姿勢において効率の高い金属蒸気放電灯
が得られるという効果がある。
放した被覆体で発光管全体を僚うようにすることにより
、あらゆる点灯姿勢において効率の高い金属蒸気放電灯
が得られるという効果がある。
第１図は従来の放電灯の正面図、第２図は異なる従来の
放電灯の一部断面正面図、第３図はこの発明の一実施例
を示す一部断面正面図である。 図において＋１１は発光管、（２ａ）（２′ｂ）は電極
、（３）は外管、（８）は被覆体である。 なお各図中同一符号は同−又は頬当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第 １ 図 第 ２ 図
放電灯の一部断面正面図、第３図はこの発明の一実施例
を示す一部断面正面図である。 図において＋１１は発光管、（２ａ）（２′ｂ）は電極
、（３）は外管、（８）は被覆体である。 なお各図中同一符号は同−又は頬当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第 １ 図 第 ２ 図
Claims (1)
- 一対の電極を有し、少くとも希ガスと水銀とを封入した
発光管、この発光管を所定のガスとともに封入した外管
、及び上記発光管全体を覆う筒状の透光性被覆体を備え
、上記被覆体の一端を閉じ、他端を開放した金属蒸気放
電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13220283A JPS6023950A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | 金属蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13220283A JPS6023950A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | 金属蒸気放電灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6023950A true JPS6023950A (ja) | 1985-02-06 |
Family
ID=15075778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13220283A Pending JPS6023950A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | 金属蒸気放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6023950A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6059351U (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-25 | 東芝ライテック株式会社 | 金属蒸気放電灯 |
-
1983
- 1983-07-20 JP JP13220283A patent/JPS6023950A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6059351U (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-25 | 東芝ライテック株式会社 | 金属蒸気放電灯 |
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